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CR de la soutenance• La durée de la présentation était convenable.• Les questions sont :
– Ordre de grandeur de la fréquence de résonance de plasmon de surface : en se basant sur les longueurs d’onde qu’on manipule beaucoup dans la SMS, sachant que la on trouve que .
– Ordre de grandeur de la section efficace : trivialement .– Qu’est ce que la linéarité d’une caméra : une caméra CCD est linéaire
lorsque son capteur de pixels est disposé en une seule ligne (une caméra peut toujours avoir plusieurs capteur, donc plusieurs lignes : comme pour nous 2 lignes). Si le capteur contient plus qu’une ligne de pixels, la caméra devient matricielle.
– Comment la caméra peut-elle capturer toutes les longueurs d’onde en même temps : explication dans cette diapositive et celle là par la dispersion du prisme.
– Quel est le gain de temps final : spectre 2 min avec PM contre 200 µs pour la cam. Carto 1h30 pour le PM à une longueur d’onde contre 1h30 pour la cam sur toute la bande 300-900 nm.
• En espérant que ma contribution soit utile à tous.• Cordialement,• Mohamed Boudhib.
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DÉTECTIONET SPECTROSCOPIE MULTICANAL
DE NANOPARTICULES UNIQUES
Mohamed BOUDHIB25 juillet 2011
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Plan1. Introduction2. Principe de la SMS3. SMS multicanal
– Principe– Mise en place– Résultats
4. Conclusion
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• L’utilisation des nanoparticules :un essor incontestable (chimie, catalyse, biologie).
• Grand intérêt pour les caractériser : besoin d’outils.
La spectroscopie optique : non destructive, coûts restreints, très flexible.
Particulièrement, les nanoparticules métalliques :résonance de plasmon de surface.
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Étude optique des nanoparticules : l’extinction
Détecteur
𝑃𝑑𝑖𝑓𝑓=𝜎𝑑𝑖𝑓𝑓 × 𝐼𝑛𝑝𝑃𝑎𝑏𝑠=𝜎 𝑎𝑏𝑠× 𝐼𝑛𝑝Δ 𝑃=𝜎𝑒𝑥𝑡× 𝐼𝑛𝑝
𝑃 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠=𝑃 𝑖𝑛𝑐−𝑃𝑑𝑖𝑓𝑓 −𝑃𝑎𝑏𝑑=𝑃 𝑖𝑛𝑐−𝜎𝑒𝑥𝑡× 𝐼𝑛𝑝
Signaux très faibles !𝑃 𝑖𝑛𝑐
𝑃𝑑𝑖𝑓𝑓
𝑃 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠
𝑃𝑎𝑏𝑠
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PRINCIPE DE LA SPECTROSCOPIE PAR
MODULATION SPATIALE SMS
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Principe de la SMS
DétectionSynchrone
𝚫𝐏
Lampeblanche
Objectif demicroscope
réflectif
Objectif demicroscope
réflectif
Spectromètre+ PM
Platine piézoélectrique
Porte échantillonmodulé en position
Puissancetransmise
Temps
( Δ𝑃𝑃 𝑖𝑛𝑐)𝑓
→𝜎𝑒𝑥𝑡
𝑃 𝑖𝑛𝑐−𝜎 𝑒𝑥𝑡× 𝐼𝑛𝑝
𝑃 𝑖𝑛𝑐
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Cartographie
Position
𝑋𝐷𝐶
-6 -4 -2 0 2 4 6
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
Y A
xis
Title
X Axis Title
0.8-6 -4 -2 0 2 4 6
-0.4-0.3-0.2-0.10.00.10.20.30.4
Y A
xis
Title
X Axis Title
0.8
Cartographie
Profil du faisceau focalisé
Détection à la fréquence de modulation f
Où
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Cartographie
Limite : temps d’acquisition long
Enregistrementdes spectres
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LA SMS MULTICANA
L
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Principe de la SMS multicanal
Spectroscopie conventionnelle Spectroscopie multicanal
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Rappel sur la détection synchrone
• Un signal d’amplitude modulé de la forme :
• Détection synchrone à la même fréquence :
• Ressemble à une transformée de FOURIER :
Peut-on utiliser une TF pour la caméra ?
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Mise en place
Montage de la caméra CCD linéaire
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Densité spectraleSignal bruité : 180Hz, 5 u.arb.
Système de détection• Caméra CCD linéaire (2048 pixels, 18,5kHz)• Pilotage via LabVIEW.• Utilisation d’une transformée de Fourier :
– Accès au signal modulé à f
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Calibration
Photomultiplicateur
Caméra
• Réponse optique des filtres ne laisser passer que certaines
• Comparaison :• Réponses enregistrées avec le
photomultiplicateur.• Réponses enregistrées avec la
caméra.
• La correspondance entre ces points et la relation de déviation du prisme donnent :
La courbe de calibration
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Courbe de calibration
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Cartographie à
Résultats : spectres et cartographies
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CONCLUSION
Mise en place de la caméra : Pilotage Caractérisation Protocole de mesures Système de détection basé sur la caméra
Résultats : Concordance avec la SMS « conventionnelle » Optimisation de la SMS en cartographiant sur toute les longueur d’onde Prometteurs
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MERCI POUR VOTRE ATTENTION
Logo de la société
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Utilisation de la transformée de FOURIER
Un signal d’une fréquence 180 Hz et d’amplitude de 5 (u.arb) noyé dans un bruit d’amplitude 50 (u.arb):
Signal bruité
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Face avant d’un programme d’acquisition
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Détection à 2f
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Bruit d’obscurité
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Éclairement d’une nanoparticule lors de la SMS